الموائل المائية

الموئل وخصائصه

في عملية التطور التاريخي ، أتقنت الكائنات الحية أربعة موائل. الأول هو الماء. نشأت الحياة وتطورت في الماء لعدة ملايين من السنين. الثاني - الأرض - الهواء - على الأرض وفي الغلاف الجوي ، نشأت النباتات والحيوانات وتكيفت بسرعة مع الظروف الجديدة. وبالتدريج ، قاموا بتحويل الطبقة العليا من الأرض - الغلاف الصخري ، وأنشأوا موطنًا ثالثًا - التربة ، وأصبحوا هم أنفسهم الموطن الرابع.

الموائل المائية

تغطي المياه 71٪ من مساحة الأرض. يتركز الجزء الأكبر من المياه في البحار والمحيطات - 94-98٪ ، يحتوي الجليد القطبي على حوالي 1.2٪ من المياه ونسبة صغيرة جدًا - أقل من 0.5٪ ، في المياه العذبة للأنهار والبحيرات والمستنقعات.

يعيش حوالي 150000 نوع من الحيوانات و 10000 نبات في البيئة المائية ، وهو ما يمثل 7 و 8 ٪ فقط من إجمالي عدد الأنواع على الأرض ، على التوالي.

في البحار والمحيطات ، كما في الجبال ، يتم التعبير عن المنطقة العمودية. يختلف القاع - العمود المائي بأكمله - والجزء السفلي - بشدة بشكل خاص في البيئة. العمود المائي عبارة عن عمود الماء ، مقسم رأسياً إلى عدة مناطق: الظهارية ، الأعماق ، السحيقة ، فوق الديانة(الصورة 2).

اعتمادًا على شدة الانحدار والعمق في الأسفل ، يتم أيضًا تمييز عدة مناطق تتوافق معها المناطق المشار إليها من السطح:

Littoral - حافة الساحل ، غمرت المياه أثناء ارتفاع المد.

Supralittoral - جزء من الساحل فوق خط المد العلوي ، حيث تصل رشاشات الأمواج.

شاطئي - انخفاض تدريجي في الأرض إلى 200 متر.

باتيال - هبوط حاد في الأرض (منحدر قاري) ،

Abyssal - انخفاض سلس لقاع المحيط ؛ يصل عمق المنطقتين معًا إلى 3-6 كم.

فائقة السحيقة - منخفضات المياه العميقة من 6 إلى 10 كم.

المجموعات البيئية من hydrobionts.تتميز أحر البحار والمحيطات (40000 نوع من الحيوانات) بأكبر تنوع في الحياة في منطقة خط الاستواء والمناطق الاستوائية ؛ وفي الشمال والجنوب ، تُستنفد نباتات وحيوانات البحار مئات المرات. بالنسبة لتوزيع الكائنات الحية مباشرة في البحر ، يتركز حجمها في الطبقات السطحية (epipelagial) وفي المنطقة تحت الساحلية. اعتمادًا على طريقة الحركة والبقاء في طبقات معينة ، تنقسم الحياة البحرية إلى ثلاث مجموعات بيئية: nekton والعوالق والقيعان.

السوابح (nektos - العائمة) - تتحرك بنشاط الحيوانات الكبيرة التي يمكنها التغلب على المسافات الطويلة والتيارات القوية: الأسماك ، والحبار ، والزعانف ، والحيتان. في المسطحات المائية العذبة ، تشمل النيكتون أيضًا البرمائيات والعديد من الحشرات.

العوالق (بلانكتوس - تجول ، مرتفع) - مجموعة من النباتات (العوالق النباتية: دياتومات ، خضراء وزرقاء خضراء (مياه عذبة فقط) طحالب ، سوط نبات ، بيريدين ، إلخ) وكائنات حيوانية صغيرة (عوالق حيوانية: قشريات صغيرة ، من قشريات أكبر منها) - الرخويات الزاحفة الأرجل ، قنديل البحر ، ctenophores ، بعض الديدان) ، تعيش على أعماق مختلفة ، ولكنها غير قادرة على الحركة النشطة ومقاومة التيارات. يشمل تكوين العوالق أيضًا يرقات حيوانية ، وتشكل مجموعة خاصة - نيوستون . هذه مجموعة "مؤقتة" عائمة بشكل سلبي من الطبقة العليا من الماء ، ممثلة بالحيوانات المختلفة (عشاري الأرجل ، البرنقيل ومجدافيات الأرجل ، شوكيات الجلد ، متعدد الأشواك ، الأسماك ، الرخويات ، إلخ) في مرحلة اليرقات. اليرقات ، التي تكبر ، تنتقل إلى الطبقات السفلية من البيلاجيلا. يقع فوق نيوستون مكبس - هذه كائنات ينمو فيها الجزء العلوي من الجسم فوق الماء ، وينمو الجزء السفلي في الماء (طحلب البط - ليما ، سيفونوفور ، إلخ). تلعب العوالق دورًا مهمًا في العلاقات الغذائية للمحيط الحيوي ، منذ ذلك الحين هو غذاء للعديد من الأحياء المائية ، بما في ذلك الغذاء الرئيسي لحيتان البالين (Myatcoceti).

بينثوس (benthos - deep) - hydrobionts القاع. يتم تمثيلها بشكل أساسي من قبل الحيوانات المتصلة أو التي تتحرك ببطء (zoobenthos: foraminephores ، والأسماك ، والإسفنج ، والجوف ، والديدان ، والرخويات ، والزقديات ، وما إلى ذلك) ، وأكثر عددًا في المياه الضحلة. النباتات (phytobenthos: الدياتومات ، والطحالب الخضراء ، والبنية ، والطحالب الحمراء ، والبكتيريا) تدخل أيضًا القاع في المياه الضحلة. في العمق حيث لا يوجد ضوء ، غائبة phytobenthos. المناطق الصخرية في القاع هي الأكثر ثراءً في القاع النباتي.

في البحيرات ، يكون zoobenthos أقل وفرة وتنوعًا مما هو عليه في البحر. يتكون من الكائنات الأولية (ciliates ، daphnia) ، العلق ، الرخويات ، يرقات الحشرات ، إلخ. يتكون القاع النباتي في البحيرات من الدياتومات الحرة السباحة ، الطحالب الخضراء والأزرق والأخضر. الطحالب البنية والحمراء غائبة.

تحدد الكثافة العالية للبيئة المائية التكوين الخاص وطبيعة التغيير في العوامل الداعمة للحياة. بعضها هو نفسه على الأرض - الحرارة ، والضوء ، والبعض الآخر محدد: ضغط الماء (مع زيادة العمق بمقدار 1 ضغط جوي لكل 10 أمتار) ، ومحتوى الأكسجين ، وتركيب الملح ، والحموضة. نظرًا للكثافة العالية للوسط ، تتغير قيم الحرارة والضوء بشكل أسرع مع تدرج الارتفاع مقارنة بالأرض.

النظام الحراري. تتميز البيئة المائية بإدخال حرارة أقل ، لأن ينعكس جزء كبير منه ، ويتم إنفاق جزء مهم بنفس القدر على التبخر. تماشياً مع ديناميكيات درجات حرارة الأرض ، فإن درجة حرارة الماء بها تقلبات أقل في درجات الحرارة اليومية والموسمية. علاوة على ذلك ، فإن المسطحات المائية تعادل بشكل كبير مسار درجات الحرارة في الغلاف الجوي للمناطق الساحلية. في حالة عدم وجود قشرة جليدية ، يكون للبحر في موسم البرد تأثير احتراري على مناطق اليابسة المجاورة ، وفي الصيف يكون له تأثير تبريد وترطيب.

نطاق درجات حرارة المياه في المحيط العالمي هو 38 درجة (من -2 إلى + 36 درجة مئوية) ، في المياه العذبة - 26 درجة (من -0.9 إلى + 25 درجة مئوية). تنخفض درجة حرارة الماء بشكل حاد مع العمق. حتى 50 مترًا ، يتم ملاحظة تقلبات درجات الحرارة اليومية ، حتى 400 - موسمية ، أعمق تصبح ثابتة ، تنخفض إلى + 1-3 درجة مئوية. نظرًا لأن نظام درجة الحرارة في الخزانات مستقر نسبيًا ، فإن سكانها يتميزون بـ ستينثرمي.

نظرًا لاختلاف درجة تسخين الطبقتين العلوية والسفلية خلال العام ، والمد والجزر ، والتيارات ، والعواصف ، هناك اختلاط مستمر لطبقات المياه. دور خلط الماء للحياة المائية كبير بشكل استثنائي ، لأنه. في الوقت نفسه ، يتم توزيع الأكسجين والمغذيات داخل الخزانات ، مما يوفر عمليات التمثيل الغذائي بين الكائنات الحية والبيئة.

في المسطحات المائية الراكدة (البحيرات) في خطوط العرض المعتدلة ، يحدث الاختلاط الرأسي في الربيع والخريف ، وخلال هذه المواسم تصبح درجة الحرارة في الجسم المائي بأكمله موحدة ، أي يأتي homothermy.في الصيف والشتاء ، نتيجة للزيادة الحادة في تدفئة أو تبريد الطبقات العليا ، يتوقف اختلاط الماء. هذه الظاهرة تسمى انقسام درجة الحرارةوفترة الركود المؤقت - ركود(صيفا او شتاءا). في الصيف ، تبقى الطبقات الدافئة الفاتحة على السطح ، وتقع فوق الطبقات شديدة البرودة (الشكل 3). في فصل الشتاء ، على العكس من ذلك ، تحتوي الطبقة السفلية على ماء أكثر دفئًا ، نظرًا لأن درجة حرارة الماء السطحي تحت الجليد مباشرة تقل عن +4 درجة مئوية ، وبسبب الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء ، تصبح أخف من الماء بدرجة حرارة أعلى من + 4 درجات مئوية.

خلال فترات الركود ، يتم تمييز ثلاث طبقات بوضوح: الطبقة العلوية (epilimnion) مع التقلبات الموسمية الحادة في درجة حرارة الماء ، الوسط (metalimnion أو خط حراري) ، حيث يوجد قفزة حادة في درجة الحرارة ، وقريبة من القاع ( hypolimnion) ، حيث تختلف درجة الحرارة قليلاً خلال العام. خلال فترات الركود ، يتشكل نقص الأكسجين في عمود الماء - في الصيف في الجزء السفلي ، وفي الشتاء في الجزء العلوي ، ونتيجة لذلك يحدث نفوق الأسماك غالبًا في الشتاء.

وضع الضوء.يتم تخفيف شدة الضوء في الماء بشكل كبير بسبب انعكاسه عن طريق السطح وامتصاصه بواسطة الماء نفسه. هذا يؤثر بشكل كبير على تطوير نباتات التمثيل الضوئي.

كلما كان امتصاص الضوء أقوى ، كلما قلت شفافية الماء ، والتي تعتمد على عدد الجسيمات العالقة فيه (المعلقات المعدنية ، العوالق). يتناقص مع التطور السريع للكائنات الحية الصغيرة في الصيف ، وفي خطوط العرض المعتدلة والشمالية يتناقص أيضًا في الشتاء ، بعد تكوين غطاء جليدي وتغطيته بالثلج من فوق.

تتميز الشفافية بالعمق الأقصى الذي لا يزال فيه قرص أبيض منخفض بشكل خاص يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi) مرئيًا. المياه الأكثر شفافية في بحر سارجاسو: القرص مرئي حتى عمق 66.5 متر. في المحيط الهادئ ، يمكن رؤية قرص Secchi حتى 59 مترًا ، في الهند - حتى 50 ، في البحار الضحلة - حتى 5-15 م. يبلغ متوسط ​​شفافية الأنهار 1-1.5 مترًا ، وفي معظم الأنهار الموحلة لا تتجاوز بضعة سنتيمترات.

في المحيطات ، حيث المياه شديدة الشفافية ، يخترق 1٪ من الضوء الإشعاعي إلى عمق 140 مترًا ، وفي البحيرات الصغيرة على عمق 2 متر ، يخترق أعشار النسبة المئوية فقط. يتم امتصاص أشعة أجزاء مختلفة من الطيف في الماء بشكل مختلف ، ويتم امتصاص الأشعة الحمراء أولاً. مع العمق يصبح أكثر قتامة ، ويصبح لون الماء أخضر في البداية ، ثم أزرق ، وأزرق وأخيراً أزرق بنفسجي ، ويتحول إلى ظلام دامس. وفقًا لذلك ، يغير hydrobionts أيضًا اللون ، ويتكيف ليس فقط مع تكوين الضوء ، ولكن أيضًا مع نقصه - التكيف اللوني. في المناطق الخفيفة ، في المياه الضحلة ، تسود الطحالب الخضراء (الكلوروفيتا) ، حيث يمتص الكلوروفيل الأشعة الحمراء ، مع العمق يتم استبدالها باللون البني (Phaephyta) ثم الأحمر (Rhodophyta). Phytobenthos غائب في أعماق كبيرة.

تكيفت النباتات مع نقص الضوء من خلال تطوير حوامل كروماتوفور كبيرة وزيادة مساحة أعضاء الاستيعاب (مؤشر سطح الورقة). بالنسبة لطحالب أعماق البحار ، فإن الأوراق شديدة التشريح نموذجية ، وشفرات الأوراق رفيعة وشفافة. بالنسبة للنباتات شبه المغمورة والعائمة ، تتميز النباتات غير المتجانسة - الأوراق الموجودة فوق الماء هي نفس أوراق النباتات الأرضية ، ولديها صفيحة كاملة ، وتم تطوير الجهاز الفموي ، وفي الماء تكون الأوراق رقيقة جدًا ، وتتكون من فصوص خيطية ضيقة.

الحيوانات ، مثل النباتات ، تغير لونها بشكل طبيعي مع العمق. في الطبقات العليا ، يتم تلوينها بألوان زاهية بألوان مختلفة ، في منطقة الشفق (باس البحر ، والشعاب المرجانية ، والقشريات) مطلية بألوان ذات صبغة حمراء - وهي أكثر ملاءمة للاختباء من الأعداء. أنواع أعماق البحار خالية من الأصباغ. في أعماق المحيط المظلمة ، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات المرئية. تلألؤ بيولوجي.

كثافة عالية(1 جم / سم 3 ، كثافة الهواء 800 مرة) ولزوجة الماء ( 55 مرة أعلى من الهواء) أدى إلى تطوير تكيفات خاصة من hydrobionts :

1) النباتات لديها أنسجة ميكانيكية ضعيفة النمو أو غائبة تمامًا - فهي مدعومة بالمياه نفسها. تتميز معظمها بالطفو ، بسبب التجاويف الحاملة للهواء بين الخلايا. تتميز بالتكاثر الخضري النشط ، وتطور الهيدروكوريا - إزالة سيقان الزهور فوق الماء وانتشار حبوب اللقاح والبذور والجراثيم بواسطة التيارات السطحية.

2) في الحيوانات التي تعيش في عمود الماء وتسبح بنشاط ، يكون للجسم شكل انسيابي ويتم تشحيمه بالمخاط ، مما يقلل الاحتكاك أثناء الحركة. تم تطوير تكيفات لزيادة الطفو: تراكمات الدهون في الأنسجة ، مثانات السباحة في الأسماك ، تجاويف الهواء في السيفونوفورات. في الحيوانات التي تسبح بشكل سلبي ، يزداد السطح المحدد للجسم بسبب النتوءات ، والعمود الفقري ، والزوائد ؛ يتسطح الجسم ، ويحدث انخفاض في أعضاء الهيكل العظمي. أنماط مختلفة من الحركة: ثني الجسم بمساعدة الأسواط والأهداب ووضع الحركة النفاثة (رأسيات الأرجل).

في الحيوانات القاعية ، يختفي الهيكل العظمي أو يتطور بشكل ضعيف ، ويزداد حجم الجسم ، ويكون انخفاض الرؤية أمرًا شائعًا ، وتطور الأعضاء اللمسية.

التيارات.السمة المميزة للبيئة المائية هي التنقل. وهو ناتج عن المد والجزر ، والتيارات البحرية ، والعواصف ، ومستويات مختلفة من ارتفاعات قاع الأنهار. تكييفات hydrobionts:

1) في المياه المتدفقة ، ترتبط النباتات بقوة بالأجسام غير المنقولة تحت الماء. السطح السفلي بالنسبة لهم هو الركيزة في المقام الأول. هذه هي الطحالب الخضراء والمشطورة والطحالب المائية. تشكل الطحالب غطاءً كثيفًا على الأنهار سريعة الجريان. في منطقة المد والجزر في البحار ، تمتلك العديد من الحيوانات أيضًا أجهزة للربط بالقاع (بطنيات الأرجل ، البرنقيل) ، أو تختبئ في الشقوق.

2) في أسماك المياه المتدفقة ، يكون الجسم مستديرًا في القطر ، وفي الأسماك التي تعيش بالقرب من القاع ، كما هو الحال في اللافقاريات القاعية ، يكون الجسم مسطحًا. العديد من على الجانب البطني لديهم أعضاء للتثبيت للأجسام تحت الماء.

ملوحة الماء.

المسطحات المائية الطبيعية لها تركيبة كيميائية معينة. تسود الكربونات والكبريتات والكلوريدات. في المسطحات المائية العذبة ، لا يزيد تركيز الملح عن 0.5 ‰ (وحوالي 80 ٪ كربونات) ، في البحار - من 12 إلى 35 ‰ (بشكل رئيسي الكلوريدات والكبريتات). مع ملوحة تزيد عن 40 جزء في المليون ، يسمى الخزان بفرط الملوحة أو مفرط الملوحة.

1) في المياه العذبة (بيئة منخفضة التوتر) ، يتم التعبير عن عمليات تنظيم التناضح بشكل جيد. تُجبر Hydrobionts على إزالة الماء الذي يخترقها باستمرار ، فهي متجانسة التناسق (تضخ الهضاب من خلال نفسها كمية من الماء تساوي وزنها كل 2-3 دقائق). في الماء المالح (وسط متساوي التوتر) ، يكون تركيز الأملاح في أجسام وأنسجة hydrobionts هو نفسه (متساوي التوتر) مع تركيز الأملاح الذائبة في الماء - فهي متسمرة بالتسمم. لذلك ، لا يتم تطوير وظائف التنظيم التناضحي بين سكان المسطحات المائية المالحة ، ولا يمكنهم ملء المسطحات المائية العذبة.

2) النباتات المائية قادرة على امتصاص الماء والمغذيات من الماء - "المرق" ، مع السطح بأكمله ، وبالتالي ، فإن أوراقها شديدة التشريح والأنسجة والجذور الموصلة ضعيفة النمو. تعمل الجذور بشكل أساسي على الالتصاق بالركيزة تحت الماء. معظم نباتات المياه العذبة لها جذور.

عادةً ما تكون الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة عادةً من الأنواع الملحية ولا تتحمل التغيرات الكبيرة في ملوحة المياه. هناك عدد قليل من الأنواع euryhaline. وهي شائعة في المياه معتدلة الملوحة (عين السمكة في المياه العذبة ، سمك الكراكي ، الدنيس ، البوري ، السلمون الساحلي).

ويؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على نشاطه الحيوي ونموه وتطوره وتكاثره.

يعيش كل كائن حي في بيئة معينة. تسمى عناصر أو خصائص البيئة بالعوامل البيئية. تتميز أربع بيئات من الحياة على كوكبنا: الهواء الأرضي والماء والتربة وكائن حي آخر. تتكيف الكائنات الحية لتعيش في ظروف معينة من الحياة وفي بيئة معينة.

تعيش بعض الكائنات الحية على الأرض ، والبعض الآخر في التربة ، والبعض الآخر في الماء. اختار البعض أجساد الكائنات الحية الأخرى كمكان إقامتهم. وهكذا ، تتميز أربع بيئات معيشية: الهواء الأرضي ، والماء ، والتربة ، وكائن حي آخر (الشكل 3). تتميز كل بيئة من بيئات الحياة بخصائص معينة تتكيف معها الكائنات الحية.

بيئة الأرض والجو

تتميز بيئة الأرض - الهواء بانخفاض كثافة الهواء ، ووفرة الضوء ، والتغير السريع في درجة الحرارة ، والرطوبة المتغيرة. لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تعيش في بيئة الأرض والجو لها هياكل داعمة متطورة - الهيكل العظمي الخارجي أو الداخلي في الحيوانات ، والهياكل الخاصة في النباتات.

تمتلك العديد من الحيوانات أعضاء متحركة على الأرض - أطرافًا أو أجنحة للطيران. بفضل أجهزة الرؤية المتطورة ، فإنهم يرون جيدًا. تمتلك الكائنات البرية تكيفات تحميها من التقلبات في درجات الحرارة والرطوبة (على سبيل المثال ، أغطية الجسم الخاصة ، والأعشاش ، والجحور). النباتات لها جذور وسيقان وأوراق متطورة.

البيئة المائية

تتميز البيئة المائية بكثافة أعلى مقارنة بالهواء ، لذلك فإن الماء له قوة طفو. العديد من الكائنات الحية "تحوم" في عمود الماء - الحيوانات الصغيرة والبكتيريا والطلائعيات. آخرون يتحركون بنشاط. للقيام بذلك ، لديهم أعضاء حركية على شكل زعانف أو زعانف (أسماك ، حيتان ، فقمات). يميل السباحون النشطون إلى الحصول على شكل جسم انسيابي.

تعيش العديد من الكائنات المائية (النباتات الساحلية ، والطحالب ، والأورام الحميدة المرجانية) أسلوب حياة مرتبطًا ، والبعض الآخر مستقر (بعض الرخويات ، ونجم البحر).

يتراكم الماء ويحتفظ بالحرارة ، لذلك لا توجد تقلبات حادة في درجات الحرارة في الماء كما هو الحال على الأرض. تختلف كمية الضوء في المسطحات المائية باختلاف العمق. لذلك ، فإن autotrophs تسكن فقط ذلك الجزء من الخزان حيث يخترق الضوء. لقد أتقنت الكائنات غيرية التغذية عمود الماء بأكمله.

بيئة التربة

لا يوجد ضوء في بيئة التربة ، ولا يوجد تغير حاد في درجة الحرارة والكثافة العالية. تعيش البكتيريا ، الطلائعيات ، الفطريات ، بعض الحيوانات (الحشرات ويرقاتها ، الديدان ، الشامات ، الزبابة) في التربة. حيوانات التربة لها جسم مضغوط. البعض منهم لديه أطراف حفر ، وأعضاء الرؤية غائبة أو متخلفة (الخلد).

يُطلق على مجموع عناصر البيئة الضرورية للكائن الحي ، والتي بدونها لا يمكن أن يوجد ، شروط الوجود أو ظروف الحياة.

في هذه الصفحة ، مادة حول الموضوعات:

• ما النباتات التي تعيش في موطن التربة

• الظروف البيئية للكائنات الحية كموطن

• أمثلة على مفاهيم الموطن والبيئة المعيشية

• لماذا الكائنات الحية التي تعيش في بيئة الهواء أكثر تنوعًا

• سكان الجسم كموطن

أسئلة لهذا المقال:

• ما هو الموطن وظروف الوجود؟

• ما يسمى بالعوامل البيئية؟

• ما هي مجموعات العوامل البيئية المميزة؟

• ما هي الخصائص المميزة للبيئة الأرضية والجوية؟

• لماذا يُعتقد أن بيئة الحياة الأرضية والجوية أكثر تعقيدًا من الماء أو التربة؟

• ما هي ملامح الكائنات الحية التي تعيش داخل الكائنات الحية الأخرى؟

• هناك العديد من بيئات الحياة الرئيسية على كوكب الأرض:

  ماء

  أرض-جو

  تربة

  كائن حي.

  بيئة الحياة المائية.

  الكائنات الحية التي تعيش في الماء لها تكيفات تحددها الخصائص الفيزيائية للماء (الكثافة ، التوصيل الحراري ، القدرة على إذابة الأملاح).

  نظرًا لطفو الماء ، فإن العديد من السكان الصغار في البيئة المائية في حالة تعليق ولا يمكنهم مقاومة التيارات. تلقى مجموع هؤلاء السكان الأحياء المائية الصغيرة اسم العوالق. تشمل العوالق الطحالب المجهرية والقشريات الصغيرة وبيض الأسماك واليرقات وقنديل البحر والعديد من الأنواع الأخرى.

  العوالق

  الكائنات العوالق تحملها التيارات ، غير قادرة على مقاومتها. يجعل وجود العوالق في الماء نوع الترشيح الغذائي ممكنًا ، أي إجهاد ، بمساعدة أجهزة مختلفة ، وكائنات صغيرة وجزيئات طعام معلقة في الماء. تم تطويره في كل من الحيوانات السفلية والحيوانية ، مثل زنابق البحر وبلح البحر والمحار وغيرها. سيكون العمر المستقر مستحيلًا على الأحياء المائية إذا لم يكن هناك عوالق ، وهذا بدوره ممكن فقط في بيئة ذات كثافة كافية.

  تجعل كثافة الماء من الصعب تحريكه بنشاط ، لذلك يجب أن تتمتع الحيوانات التي تسبح بسرعة ، مثل الأسماك والدلافين والحبار ، بعضلات قوية وشكل انسيابي للجسم.

  

  القرش ماكو

  بسبب كثافة الماء العالية ، يزداد الضغط بقوة مع العمق. سكان أعماق البحار قادرون على تحمل الضغط الذي يزيد بآلاف المرات عن الضغط على سطح الأرض.

  يخترق الضوء الماء فقط إلى عمق ضحل ، لذلك لا يمكن أن توجد الكائنات النباتية إلا في الآفاق العليا لعمود الماء. حتى في أنظف البحار ، فإن التمثيل الضوئي ممكن فقط لأعماق 100-200 متر ، ولا توجد نباتات في أعماق كبيرة ، وتعيش حيوانات المياه العميقة في ظلام دامس.

  نظام درجة الحرارة في المسطحات المائية أكثر اعتدالًا منه على الأرض. بسبب السعة الحرارية العالية للماء ، يتم تخفيف تقلبات درجات الحرارة فيه ، ولا يواجه سكان الأحياء المائية الحاجة إلى التكيف مع الصقيع الشديد أو الحرارة الأربعين. فقط في الينابيع الساخنة يمكن أن تقترب درجة حرارة الماء من نقطة الغليان.

  إحدى الصعوبات التي تواجه حياة الأحياء المائية هي محدودية كمية الأكسجين. قابليته للذوبان ليست عالية جدًا ، علاوة على ذلك ، تقل بشكل كبير عندما يتلوث الماء أو يسخن. لذلك ، يوجد في الخزانات أحيانًا تجمدات - الموت الجماعي للسكان بسبب نقص الأكسجين ، والذي يحدث لأسباب مختلفة.

  

  قتل الأسماك

  يعد تكوين الملح في البيئة مهمًا جدًا أيضًا للكائنات المائية. لا يمكن أن تعيش الأنواع البحرية في المياه العذبة ، ولا يمكن أن تعيش أنواع المياه العذبة في البحار بسبب تمزق الخلايا.

  بيئة الحياة الأرضية والجوية.

  هذه البيئة لديها مجموعة مختلفة من الميزات. إنه بشكل عام أكثر تعقيدًا وتنوعًا من الماء. يحتوي على الكثير من الأكسجين ، والكثير من الضوء ، وتغيرات حادة في درجات الحرارة في الزمان والمكان ، وينخفض ​​ضغط أضعف بكثير ، وغالبًا ما يكون هناك عجز في الرطوبة. على الرغم من أن العديد من الأنواع يمكن أن تطير ، إلا أن الحشرات الصغيرة والعناكب والكائنات الحية الدقيقة والبذور وجراثيم النباتات تحملها التيارات الهوائية ، إلا أن الكائنات الحية تتغذى وتتكاثر على سطح الأرض أو النباتات. في وسط منخفض الكثافة مثل الهواء ، تحتاج الكائنات الحية إلى الدعم. لذلك ، يتم تطوير الأنسجة الميكانيكية في النباتات الأرضية ، وفي الحيوانات الأرضية ، يكون الهيكل العظمي الداخلي أو الخارجي أكثر وضوحًا من تلك الموجودة في الأحياء المائية. تسهل كثافة الهواء المنخفضة التنقل فيه. حوالي ثلثي سكان الأرض أتقنوا الطيران النشط والسلبي. معظمهم من الحشرات والطيور.

  

  طائرة ورقية سوداء

  

  فراشة كاليجو

  الهواء موصل ضعيف للحرارة. هذا يسهل إمكانية الحفاظ على الحرارة المتولدة داخل الكائنات الحية والحفاظ على درجة حرارة ثابتة في الحيوانات ذوات الدم الحار. أصبح تطور ذوات الدم الحار ممكنًا في البيئة الأرضية. أسلاف الثدييات المائية الحديثة - الحيتان والدلافين والفظ والفقمة - عاشوا في الماضي على الأرض.

  يتمتع سكان الأرض بتكيفات شديدة التنوع مرتبطة بتزويد أنفسهم بالمياه ، خاصة في الظروف القاحلة. في النباتات ، يعد هذا نظامًا جذريًا قويًا ، وطبقة مقاومة للماء على سطح الأوراق والسيقان ، والقدرة على تنظيم تبخر الماء من خلال الثغور. في الحيوانات ، هذه أيضًا سمات مختلفة لهيكل الجسم والتكامل ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فإن السلوك المقابل يساهم أيضًا في الحفاظ على توازن الماء. قد يهاجرون ، على سبيل المثال ، إلى أحواض المياه أو يتجنبون بنشاط الظروف الجافة بشكل خاص. يمكن لبعض الحيوانات أن تعيش حياتها بأكملها على الأطعمة الجافة ، على سبيل المثال ، الجربوع أو عثة الملابس المعروفة. في هذه الحالة ، ينشأ الماء الذي يحتاجه الجسم بسبب أكسدة الأجزاء المكونة للغذاء.

  جذر شوكة الجمل

  في حياة الكائنات الأرضية ، تلعب العديد من العوامل البيئية الأخرى أيضًا دورًا مهمًا ، على سبيل المثال ، تكوين الهواء والرياح وتضاريس سطح الأرض. الطقس والمناخ لهما أهمية خاصة. يجب أن يتكيف سكان البيئة الأرضية - الجوية مع مناخ جزء الأرض الذي يعيشون فيه ، وأن يتحملوا تقلبات الأحوال الجوية.

  التربة كبيئة معيشية.

  التربة عبارة عن طبقة رقيقة من سطح الأرض ، تتم معالجتها بأنشطة الكائنات الحية. تتخلل الجسيمات الصلبة في التربة مع مسام وتجاويف مملوءة جزئيًا بالماء وجزئيًا بالهواء ، لذلك يمكن للكائنات المائية الصغيرة أن تسكن التربة أيضًا. حجم التجاويف الصغيرة في التربة هو سمة مهمة جدا لها. في التربة الرخوة ، يمكن أن تصل إلى 70 ٪ ، وفي التربة الكثيفة - حوالي 20 ٪. في هذه المسام والتجاويف أو على سطح الجسيمات الصلبة ، تعيش مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات المجهرية: البكتيريا والفطريات والأوليات والديدان المستديرة والمفصليات. تصنع الحيوانات الكبيرة ممراتها الخاصة في التربة.

  

  سكان التربة

  التربة بأكملها تتخللها جذور النباتات. يتم تحديد عمق التربة من خلال عمق اختراق الجذور ونشاط الحيوانات المختبئة. لا يزيد عن 1.5-2 م.

  دائمًا ما يكون الهواء في تجاويف التربة مشبعًا ببخار الماء ، ويتم إثراء تركيبته بثاني أكسيد الكربون واستنزافه بالأكسجين. بهذه الطريقة ، تشبه ظروف الحياة في التربة البيئة المائية. من ناحية أخرى ، فإن نسبة الماء والهواء في التربة تتغير باستمرار حسب الظروف الجوية. تقلبات درجات الحرارة حادة جدًا بالقرب من السطح ، ولكنها سرعان ما تتلاشى مع العمق.

  السمة الرئيسية لبيئة التربة هي الإمداد المستمر بالمواد العضوية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى موت جذور النباتات والأوراق المتساقطة. إنها مصدر ثمين للطاقة للبكتيريا والفطريات والعديد من الحيوانات ، وبالتالي فإن التربة هي البيئة الأكثر تشبعًا بالحياة. عالمها الخفي غني جدًا ومتنوع.

  الكائنات الحية كبيئة معيشية.

  

  شريط عريض

  كثافة الماءهو عامل يحدد شروط حركة الكائنات المائية والضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر ، تكون الكثافة 1 جم / سم 3 عند 4 درجات مئوية. قد تكون كثافة المياه الطبيعية المحتوية على أملاح مذابة أعلى حتى 1.35 جم / سم 3. يزداد الضغط مع العمق بحوالي 1 10 5 باسكال (1 ضغط جوي) لكل 10 أمتار في المتوسط.

  بسبب التدرج الحاد في الضغط في المسطحات المائية ، فإن hydrobionts بشكل عام أكثر eurybatic من الكائنات الحية على الأرض. بعض الأنواع ، الموزعة على أعماق مختلفة ، تتحمل ضغطًا يتراوح من عدة إلى مئات من الأجواء. على سبيل المثال ، يعيش الهولوثوريون من جنس Elpidia والديدان Priapulus caudatus من المنطقة الساحلية إلى المنطقة فوق السطحية. حتى سكان المياه العذبة ، مثل أحذية ciliates ، و suvoys ، وخنافس السباحة ، وما إلى ذلك ، يتحملون ما يصل إلى 6 10 7 باسكال (600 ضغط جوي) في التجربة.

  ومع ذلك ، فإن العديد من سكان البحار والمحيطات متقاربون نسبيًا ومقتصرون على أعماق معينة. غالبًا ما تتميز Stenobatnost بأنواع البحار الضحلة والعميقة. يسكن الساحل فقط الدودة الحلقيّة Arenicola ، الرخويات الرخوية (الرضفة). تم العثور على العديد من الأسماك ، على سبيل المثال من مجموعة الصيادين ، رأسيات الأرجل ، القشريات ، pogonophores ، نجم البحر ، وما إلى ذلك ، فقط على أعماق كبيرة عند ضغط لا يقل عن 4 10 7 - 5 10 7 Pa (400-500 atm).

  تجعل كثافة الماء من الممكن الاعتماد عليها ، وهو أمر مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. تعمل كثافة الوسط كشرط للارتفاع في الماء ، ويتم تكييف العديد من hydrobionts بدقة مع طريقة الحياة هذه. يتم دمج الكائنات المعلقة التي تطفو في الماء في مجموعة بيئية خاصة من hydrobionts - العوالق ("planktos" - ارتفاع).

  أرز. 39. زيادة في السطح النسبي للجسم في الكائنات العوالق (وفقًا لـ S. A. Zernov ، 1949):

  أ- أشكال على شكل قضيب:

  1 - دياتوم سينيدرا.

  2 - البكتيريا الزرقاء Aphanizomenon ؛

  3 - أمفيسولينيا الطحالب المحيطية ؛

  4 - يوجلينا أكوس ؛

  5 - رأسيات الأرجل Doratopsis vermicularis ؛

  6 - مجداف الأرجل سيتيلا ؛

  7 - يرقة بورسيلانا (ديكابودا)

  

  ب- تشريح الأشكال:

  1 - الرخويات Glaucus atlanticus ؛

  2 - دودة Tomopetris euchaeta ؛

  3 - يرقة السرطان Palinurus ؛

  4 - يرقات أسماك الراهب لوفيوس ؛

  5 - مجدافيات الأرجل Calocalanus Pavo

  تشمل العوالق الطحالب أحادية الخلية والمستعمرة ، والأوليات ، وقنديل البحر ، والسيفونوفور ، والرخويات المجنحة ، والقشريات الصغيرة المختلفة ، ويرقات الحيوانات القاعية ، وبيض السمك ، والقلي ، وغيرها الكثير (الشكل 39). تمتلك الكائنات العوالق العديد من التكيفات المماثلة التي تزيد من قابليتها للطفو وتمنعها من الغرق في القاع. وتشمل هذه التعديلات: 1) زيادة عامة في السطح النسبي للجسم بسبب انخفاض الحجم ، والتسطيح ، والاستطالة ، وظهور العديد من النتوءات أو الشعيرات ، مما يزيد من الاحتكاك ضد الماء ؛ 2) انخفاض في الكثافة بسبب تقلص الهيكل العظمي ، وتراكم الدهون في الجسم ، وفقاعات الغاز ، وما إلى ذلك. في الدياتومات ، لا تترسب المواد الاحتياطية في شكل نشا ثقيل ، ولكن في شكل قطرات دهنية. يتميز ضوء الليل Noctiluca بوفرة من فجوات الغاز وقطرات الدهون في الخلية بحيث يبدو السيتوبلازم الموجود فيه مثل الخيوط التي تندمج فقط حول النواة. Siphonophores ، وعدد من قنديل البحر ، بطنيات الأقدام العوالق ، وغيرها لديها أيضًا غرف هوائية.

  الأعشاب البحرية (العوالق النباتية)تحوم بشكل سلبي في الماء ، في حين أن معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة ، ولكن إلى حد محدود. لا تستطيع الكائنات العوالق التغلب على التيارات ويتم نقلها عبر مسافات طويلة. أنواع كثيرة العوالق الحيوانيةومع ذلك ، فإنهم قادرون على الهجرات العمودية في عمود الماء لعشرات ومئات الأمتار ، بسبب الحركة النشطة وعن طريق تنظيم طفو أجسامهم. نوع خاص من العوالق هو المجموعة البيئية نيوستون ("نين" - تسبح) - سكان الطبقة السطحية للماء على الحدود مع الهواء.

  تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية السباحة النشطة. يتم دمج الحيوانات القادرة على السباحة السريعة والتغلب على قوة التيارات في مجموعة بيئية. السوابح ("nektos" - عائم). ممثلو nekton هم الأسماك والحبار والدلافين. الحركة السريعة في عمود الماء ممكنة فقط في وجود شكل جسم انسيابي وعضلات متطورة للغاية. تم تطوير الشكل على شكل طوربيد من قبل جميع السباحين الجيدين ، بغض النظر عن انتمائهم المنتظم وطريقة الحركة في الماء: رد الفعل ، عن طريق ثني الجسم بمساعدة الأطراف.

  وضع الأكسجين.في الماء المشبع بالأكسجين ، لا يتجاوز محتواه 10 مل لكل 1 لتر ، وهو أقل 21 مرة من الغلاف الجوي. لذلك ، فإن شروط تنفس hydrobionts أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين إلى الماء بشكل أساسي بسبب نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشاره من الهواء. لذلك ، فإن الطبقات العليا من عمود الماء ، كقاعدة عامة ، تكون أكثر ثراءً في هذا الغاز من الطبقات السفلية. مع زيادة درجة حرارة وملوحة الماء ، ينخفض ​​تركيز الأكسجين فيه. في الطبقات المكتظة بالحيوانات والبكتيريا ، يمكن أن يحدث نقص حاد في O 2 بسبب زيادة استهلاكه. على سبيل المثال ، في المحيط العالمي ، تتميز الأعماق الغنية بالحياة من 50 إلى 1000 متر بتدهور حاد في التهوية - فهي أقل 7-10 مرات من المياه السطحية التي تسكنها العوالق النباتية. بالقرب من قاع المسطحات المائية ، يمكن أن تكون الظروف قريبة من اللاهوائية.

  من بين الأحياء المائية ، هناك العديد من الأنواع التي يمكنها تحمل تقلبات واسعة في محتوى الأكسجين في الماء ، حتى غيابه شبه الكامل. (يوريوكسيبيونتس - "أوكسي" - أكسجين ، "بيونت" - ساكن). وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، oligochaetes المياه العذبة Tubifex tubifex ، بطنيات الأقدام Viviparus viviparus. بين الأسماك ، الكارب ، التنش ، مبروك الدوع يمكن أن يتحمل تشبع منخفض جدًا من الماء بالأكسجين. ومع ذلك ، هناك عدد من الأنواع ستينوكسيبيونت - يمكن أن تتواجد فقط في حالة تشبع عالٍ من الماء بالأكسجين (تراوت قوس قزح ، التراوت البني ، المنوة ، الدودة الهدبية Planaria alpina ، يرقات الذباب ، الذباب الحجري ، إلخ). العديد من الأنواع قادرة على الوقوع في حالة غير نشطة مع نقص الأكسجين - داء الأكسجين - وبالتالي تمر بفترة غير مواتية.

  يتم التنفس بواسطة hydrobionts إما من خلال سطح الجسم ، أو من خلال أعضاء متخصصة - الخياشيم والرئتين والقصبة الهوائية. في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الأغطية بمثابة جهاز تنفسي إضافي. على سبيل المثال ، تستهلك أسماك لوش في المتوسط ​​ما يصل إلى 63٪ من الأكسجين عبر الجلد. إذا حدث تبادل الغازات من خلال غلاف الجسم ، فهي رقيقة جدًا. يتم تسهيل التنفس أيضًا عن طريق زيادة السطح. يتم تحقيق ذلك في سياق تطور الأنواع من خلال تكوين نواتج مختلفة ، والتسطيح ، والاستطالة ، وانخفاض حجم الجسم بشكل عام. بعض الأنواع التي تعاني من نقص الأكسجين تغير بنشاط حجم سطح الجهاز التنفسي. تقوم الديدان Tubifex tubifex بإطالة الجسم بقوة ؛ هيدرا وشقائق النعمان - مخالب. شوكيات الجلد - الأرجل المتنقلة. تقوم العديد من الحيوانات المستقرة وغير النشطة بتجديد الماء من حولها ، إما عن طريق إنشاء تيارها الموجه ، أو عن طريق الحركات التذبذبية التي تساهم في اختلاطها. لهذا الغرض ، تستخدم الرخويات ذات الصدفتين أهداب تبطن جدران تجويف الوشاح ؛ القشريات - عمل البطن أو الساقين الصدريين. العلقات ، يرقات البعوض (دودة الدم) ، العديد من oligochaetes تهز الجسم ، تميل خارج الأرض.

  بعض الأنواع لديها مزيج من الماء والهواء التنفس. هذه هي الأسماك الرئوية ، والسيفونوفورس ، والعديد من الرخويات الرئوية ، والقشريات ، قماروس لاكوستريس ، وغيرها. عادةً ما تحتفظ الحيوانات المائية الثانوية بنوع التنفس في الغلاف الجوي باعتباره أكثر ملاءمة للطاقة ، وبالتالي تحتاج إلى ملامسة الهواء ، على سبيل المثال ، زعانف ، والحيتان ، وخنافس الماء ، يرقات البعوض ، إلخ.

  يؤدي نقص الأكسجين في الماء أحيانًا إلى ظواهر كارثية - زمورام يرافقه وفاة العديد من hydrobionts. يتجمد الشتاءغالبًا ما يحدث بسبب تكوين الجليد على سطح المسطحات المائية وانتهاء التلامس مع الهواء ؛ الصيف- ارتفاع في درجة حرارة الماء وانخفاض في قابلية ذوبان الأكسجين نتيجة لذلك.

  يعد الموت المتكرر للأسماك والعديد من اللافقاريات في الشتاء أمرًا نموذجيًا ، على سبيل المثال ، بالنسبة للجزء السفلي من حوض نهر أوب ، الذي تتدفق مياهه من مناطق المستنقعات في الأراضي المنخفضة في غرب سيبيريا ، وهي فقيرة للغاية في الأكسجين الذائب. تحدث الزامورا أحيانًا في البحار.

  بالإضافة إلى نقص الأكسجين ، يمكن أن تحدث الوفيات بسبب زيادة تركيز الغازات السامة في الماء - الميثان وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك ، والتي تكونت نتيجة تحلل المواد العضوية في قاع الخزانات .

  وضع الملح.الحفاظ على التوازن المائي للهيدروبيونات له خصائصه الخاصة. إذا كان من المهم بالنسبة للحيوانات والنباتات البرية تزويد الجسم بالماء في ظروف نقصه ، فلا تقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونات الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم عندما تكون زائدة في البيئة. تؤدي الكمية الزائدة من الماء في الخلايا إلى تغيير الضغط الأسموزي وانتهاك أهم الوظائف الحيوية.

  معظم الحياة المائية التسمم العضلي: يعتمد الضغط الاسموزي في أجسامهم على ملوحة المياه المحيطة. لذلك ، بالنسبة للكائنات المائية ، فإن الطريقة الرئيسية للحفاظ على توازن الملح لديها هو تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. لا يمكن أن توجد أشكال المياه العذبة في البحار ، ولا يمكن للأشكال البحرية أن تتسامح مع تحلية المياه. إذا كانت ملوحة الماء عرضة للتغيير ، تتحرك الحيوانات بحثًا عن بيئة مواتية. على سبيل المثال ، أثناء تحلية الطبقات السطحية للبحر بعد هطول أمطار غزيرة ، تنحدر الراديولاريا والقشريات البحرية كالانوس وغيرها إلى عمق 100 متر. تنتمي الفقاريات وجراد البحر العالي والحشرات ويرقاتها التي تعيش في الماء إلى مثلي الجنس الأنواع ، تحافظ على ضغط أسموزي ثابت في الجسم ، بغض النظر عن تركيز الأملاح في الماء.

  في أنواع المياه العذبة ، تكون عصائر الجسم مفرطة التوتر بالنسبة للمياه المحيطة. إنهم معرضون لخطر الإفراط في الماء ما لم يتم منع تناولهم أو إزالة الماء الزائد من الجسم. في البروتوزوا ، يتم تحقيق ذلك من خلال عمل الفجوات الإخراجية ، في الكائنات متعددة الخلايا ، عن طريق إزالة الماء من خلال نظام الإخراج. تطلق بعض الأهداب كل 2-2.5 دقيقة كمية من الماء تساوي حجم الجسم. تستهلك الخلية الكثير من الطاقة على "ضخ" الماء الزائد. مع زيادة الملوحة ، يتباطأ عمل الفجوات. لذلك ، في أحذية Paramecium ، عند ملوحة الماء 2.5٪ o ، تنبض الفجوة بفاصل 9 ثوانٍ ، عند 5٪ o - 18 s ، 7.5٪ o-25 s. بتركيز ملح 17.5٪ ، تتوقف الفجوة عن العمل ، حيث يختفي الفرق في الضغط الأسموزي بين الخلية والبيئة الخارجية.

  إذا كان الماء مفرط التوتر بالنسبة لسوائل الجسم من hydrobionts ، فإنها مهددة بالجفاف نتيجة للخسائر التناضحية. يتم تحقيق الحماية من الجفاف عن طريق زيادة تركيز الأملاح أيضًا في جسم hydrobionts. يتم منع الجفاف عن طريق أغطية غير منفذة للماء للكائنات الحية المتجانسة - الثدييات والأسماك وجراد البحر العالي والحشرات المائية ويرقاتها.

  تدخل العديد من أنواع التسمم العضلي في حالة غير نشطة - anabiosis نتيجة لنقص المياه في الجسم مع زيادة الملوحة. هذه سمة من سمات الأنواع التي تعيش في برك مياه البحر وفي المنطقة الساحلية: الروتيفير ، السوط ، الهضاب ، بعض القشريات ، البحر الأسود متعدد الأشواك Nereis divesicolor ، إلخ. سبات الملح- وسيلة للبقاء على قيد الحياة في فترات غير مواتية في ظروف ملوحة المياه المتغيرة.

  حقا يوريالينيلا يوجد الكثير من الأنواع التي يمكن أن تعيش في حالة نشطة في كل من المياه العذبة والمالحة بين الأحياء المائية. هذه هي الأنواع التي تعيش بشكل أساسي في مصبات الأنهار ومصبات الأنهار وغيرها من المسطحات المائية قليلة الملوحة.

  نظام درجة الحرارةالمسطحات المائية أكثر استقرارًا منها على الأرض. هذا يرجع إلى الخصائص الفيزيائية للماء ، في المقام الأول السعة الحرارية العالية النوعية ، والتي بسببها لا يتسبب تلقي أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة في تغيرات حادة في درجة الحرارة. إن تبخر الماء من سطح المسطحات المائية ، والذي يستهلك حوالي 2263.8 جول / جم ، يمنع ارتفاع درجة حرارة الطبقات السفلية ، وتكوين الجليد الذي يطلق حرارة الانصهار (333.48 جول / جم) يبطئ من تبريدها.

  سعة التقلبات السنوية في درجات الحرارة في الطبقات العليا من المحيط لا تزيد عن 10-15 درجة مئوية ، في المياه القارية - 30-35 درجة مئوية. تتميز الطبقات العميقة من الماء بدرجة حرارة ثابتة. في المياه الاستوائية ، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للطبقات السطحية + (26-27) درجة مئوية ، في المياه القطبية - حوالي 0 درجة مئوية وأقل. في الينابيع الجوفية الحارة ، يمكن أن تقترب درجة حرارة الماء من +100 درجة مئوية ، وفي السخانات تحت الماء تحت ضغط مرتفع في قاع المحيط ، تم تسجيل درجة حرارة +380 درجة مئوية.

  وبالتالي ، يوجد في الخزانات مجموعة متنوعة كبيرة إلى حد ما من ظروف درجات الحرارة. بين الطبقات العليا من الماء مع التقلبات الموسمية في درجات الحرارة المعبر عنها فيها والطبقات السفلية ، حيث يكون النظام الحراري ثابتًا ، توجد منطقة قفزة في درجة الحرارة ، أو خط حراري. يكون الخط الحراري أكثر وضوحًا في البحار الدافئة ، حيث يكون الفرق في درجة الحرارة بين المياه الخارجية والعميقة أكبر.

  نظرًا لنظام درجة حرارة الماء الأكثر استقرارًا بين hydrobionts ، إلى حد أكبر بكثير مما هو عليه بين سكان الأرض ، فإن stenothermy أمر شائع. تم العثور على الأنواع Eurythermal بشكل رئيسي في المسطحات المائية القارية الضحلة وفي سواحل البحار في خطوط العرض المرتفعة والمعتدلة ، حيث تكون التقلبات في درجات الحرارة اليومية والموسمية كبيرة.

  وضع الضوء.يوجد ضوء أقل بكثير في الماء منه في الهواء. ينعكس جزء من حادث الأشعة على سطح الخزان في الهواء. يكون الانعكاس أقوى كلما انخفض موضع الشمس ، لذا يكون اليوم تحت الماء أقصر منه على الأرض. على سبيل المثال ، يوم صيفي بالقرب من جزيرة ماديرا على عمق 30 مترًا - 5 ساعات ، وعلى عمق 40 مترًا - 15 دقيقة فقط. يرجع الانخفاض السريع في كمية الضوء مع العمق إلى امتصاصه بواسطة الماء. يتم امتصاص الأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف: يختفي اللون الأحمر بالقرب من السطح ، بينما يتغلغل اللون الأزرق والأخضر بشكل أعمق. يتحول الشفق العميق في المحيط إلى اللون الأخضر أولاً ، ثم الأزرق والأزرق والأزرق البنفسجي ، وأخيراً يفسح المجال للظلام الدائم. وفقًا لذلك ، تحل الطحالب الخضراء والبنية والحمراء محل بعضها البعض بعمق ، وهي متخصصة في التقاط الضوء بأطوال موجية مختلفة.

  يتغير لون الحيوانات مع العمق بنفس الطريقة. يتسم سكان المناطق الساحلية وشبه الساحلية بألوان زاهية ومتنوعة. لا تحتوي العديد من الكائنات الحية العميقة الجذور ، مثل تلك الموجودة في الكهوف ، على أصباغ. ينتشر اللون الأحمر في منطقة الشفق وهو مكمل للضوء الأزرق البنفسجي في هذه الأعماق. يمتص الجسم أشعة اللون الإضافية بشكل كامل. يسمح هذا للحيوانات بالاختباء من الأعداء ، حيث يُنظر بصريًا إلى اللون الأحمر في الأشعة الزرقاء البنفسجية على أنه أسود. يعتبر اللون الأحمر نموذجيًا لمثل هذه الحيوانات في منطقة الشفق مثل القاروص والمرجان الأحمر والقشريات المختلفة وما إلى ذلك.

  في بعض الأنواع التي تعيش بالقرب من سطح المسطحات المائية ، تنقسم العيون إلى قسمين لهما قدرة مختلفة على انكسار الأشعة. نصف العين يرى في الهواء والنصف الآخر في الماء. هذه "العيون الأربعة" هي سمة من سمات الخنافس الدوامة ، السمكة الأمريكية Anableps tetraphthalmus ، وهي واحدة من الأنواع الاستوائية من blennies Dialommus fuscus. تجلس هذه السمكة في فترات راحة عند انخفاض المد ، وتكشف جزءًا من رأسها عن الماء (انظر الشكل 26).

  كلما كان امتصاص الضوء أقوى ، كلما قلت شفافية الماء ، والتي تعتمد على عدد الجزيئات العالقة فيه.

  تتميز الشفافية بالعمق الأقصى الذي لا يزال فيه قرص أبيض منخفض بشكل خاص يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi) مرئيًا. المياه الأكثر شفافية في بحر سارجاسو: القرص مرئي حتى عمق 66.5 مترًا.في المحيط الهادئ ، يمكن رؤية قرص Secchi على ارتفاع يصل إلى 59 مترًا ، في المحيط الهندي - حتى 50 مترًا ، في البحار الضحلة - أعلى إلى 5-15 متر شفافية الأنهار في المتوسط ​​1-1.5 متر ، وفي أكثر الأنهار الموحلة ، على سبيل المثال ، في آسيا الوسطى آمو داريا وسير داريا ، بضعة سنتيمترات فقط. لذلك تختلف حدود منطقة التمثيل الضوئي اختلافًا كبيرًا في المسطحات المائية المختلفة. في أنقى المياه euphoticمنطقة ، أو منطقة التمثيل الضوئي ، تمتد إلى أعماق لا تزيد عن 200 متر ، الشفق ، أو عسر ،تحتل المنطقة أعماق تصل إلى 1000-1500 م ، وأعمق ، في منشطالمنطقة ، وأشعة الشمس لا تخترق على الإطلاق.

  تختلف كمية الضوء في الطبقات العليا من المسطحات المائية اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على خط عرض المنطقة والوقت من العام. تحد الليالي القطبية الطويلة إلى حد كبير من الوقت المتاح لعملية التمثيل الضوئي في حوضي القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، كما أن الغطاء الجليدي يجعل من الصعب على الضوء الوصول إلى جميع المسطحات المائية المتجمدة في الشتاء.

  في أعماق المحيط المظلمة ، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات المرئية. وهج الكائن الحي يسمى تلألؤ بيولوجي.توجد الأنواع المضيئة في جميع فئات الحيوانات المائية تقريبًا من الكائنات الأولية إلى الأسماك ، وكذلك بين البكتيريا والنباتات والفطريات. يبدو أن التلألؤ البيولوجي قد ظهر مرة أخرى في مجموعات مختلفة في مراحل مختلفة من التطور.

  أصبحت كيمياء التلألؤ الحيوي الآن مفهومة جيدًا إلى حد ما. تتنوع التفاعلات المستخدمة لتوليد الضوء. لكن في جميع الحالات ، هذا هو أكسدة المركبات العضوية المعقدة (لوسيفيرين)باستخدام محفزات البروتين (لوسيفيراز). Luciferins و luciferases لها هياكل مختلفة في الكائنات الحية المختلفة. أثناء التفاعل ، يتم إطلاق الطاقة الزائدة لجزيء لوسيفيرين المثير في شكل كوانتا ضوئية. تبعث الكائنات الحية الضوء على شكل نبضات ، عادةً استجابةً للمنبهات القادمة من البيئة الخارجية.

  قد لا يلعب الوهج دورًا بيئيًا خاصًا في حياة النوع ، ولكنه قد يكون نتيجة ثانوية للنشاط الحيوي للخلايا ، على سبيل المثال ، في البكتيريا أو النباتات المنخفضة. لا يتلقى أهمية بيئية إلا في الحيوانات ذات الجهاز العصبي وأعضاء الرؤية المتطورة بشكل كافٍ. في العديد من الأنواع ، تكتسب الأعضاء المضيئة بنية معقدة للغاية مع نظام من العاكسات والعدسات التي تضخم الإشعاع (الشكل 40). يستخدم عدد من الأسماك ورأسيات الأرجل ، غير القادرة على توليد الضوء ، بكتيريا تكافلية تتكاثر في أعضاء خاصة لهذه الحيوانات.

  

  أرز. 40. الأعضاء المضيئة للحيوانات المائية (وفقًا لـ S. A. Zernov ، 1949):

  1 - صياد أعماق البحار مع مصباح يدوي فوق الفم المسنن ؛

  2 - توزيع الأعضاء المضيئة في أسماك هذه العائلة. ميستوفيداي.

  3 - العضو المضيء من سمكة Argyropelecus affinis:

  أ - صبغة ، ب - عاكس ، ج - جسم مضيء ، د - عدسة

  للإضاءة الحيوية قيمة إشارة في حياة الحيوانات. يمكن استخدام الإشارات الضوئية للتوجيه في القطيع ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، وإغراء الضحايا ، لإخفاء أو تشتيت الانتباه. يمكن أن يكون وميض الضوء دفاعًا ضد حيوان مفترس ، مما يؤدي إلى إصابته بالعمى أو إرباكه. على سبيل المثال ، الحبار في أعماق البحار ، الهارب من عدو ، يطلق سحابة من الإفرازات المضيئة ، بينما الأنواع التي تعيش في المياه المضيئة تستخدم سائلًا داكنًا لهذا الغرض. في بعض الديدان السفلية - كثرة الأشواك - تتطور الأعضاء المضيئة مع فترة نضوج المنتجات التناسلية ، وتتوهج الإناث بشكل أكثر إشراقًا ، وتتطور العيون بشكل أفضل عند الذكور. في أسماك أعماق البحار المفترسة من رتبة سمك الصياد ، ينتقل الشعاع الأول من الزعنفة الظهرية إلى الفك العلوي ويتحول إلى "قضيب" مرن يحمل في النهاية "طُعمًا" يشبه الدودة - غدة مليئة بالمخاط مع البكتيريا المضيئة. من خلال تنظيم تدفق الدم إلى الغدة وبالتالي إمداد البكتيريا بالأكسجين ، يمكن للأسماك أن تتسبب بشكل تعسفي في توهج "الطُعم" وتقليد حركات الدودة وجذب الفريسة.